JPS6048469B2

JPS6048469B2 - 磁気ヘッド用非磁性セラミックス

Info

Publication number: JPS6048469B2
Application number: JP56034870A
Authority: JP
Inventors: 宏秀山田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1981-03-11
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1985-10-28
Also published as: JPS57149869A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子計算機等の各種磁気ヘッド、特にフロッ
ピーデスク用（Ｎｉ−Ｚｎ）フェライト磁気ヘッドの構
成に欠くことできないスライダーもしくはスペーサーと
して使用される非磁性セラミックスに関するものである
。

磁気ヘッドを製作する場合、フェライトと非磁性セラミ
ックスをガラスでボンディングを行う。

フェライトと非磁性セラミックスの熱膨張係数が異なる
と、磁気ヘッドの組立時の熱処理において、材料に破損
を生じたり、製品に歪を残すことになり好ましくない。
また、非磁性セラミックスに空孔が多く存在すると、例
えば磁気ヘッドとフロッピーデスク等が接触して走行す
る場合、デスクにコーディングされた磁性粉が空孔に付
着したり、チッピングのため、磁気ヘッドやフロッピー
デスクを損傷するため、空孔の小さいことが要求される
。Ｎｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数は２５〜４００℃
で、８０〜１００×１０−″／℃と言われ、非磁性セラ
ミックスの熱膨張係数もこの範囲で、任意に変化させる
ことができ、しかも安定して製造できることが重要であ
る。

従来は、例えば特公昭５３−１８５２４にみられる様に
、Ｔ１０２（２４〜５２Ｗｔ％）−ＣａＣ０３（２７〜
６０ｗｔ％）にＳｎＯ。

やＭｇＯを添加して、熱膨張係数の調整や高密度化を行
い機械的強度の改善をはかつている。このため熱膨張係
数一つを取つても、目的の値にあわせるための組成が複
雑となつている。本発明は上記従来技術の欠点を改良し
、ＴｉＯ２とＣａＯとの組成比て熱膨張係数をコントロ
ールし気孔率は添加物によつて減少させるとともに、結
晶粒の均質化を図り、機械的な強度の改善を行つノたも
のである。すなわち、ＴｉＯ。−ＣａＯ系の状態図から
熱膨張係数はＴｉＯ。とＣａＯ、Ｔｉ０。の２相安定領
域ではＴｉＯ２とＣａＯ、ＴｉＯ２の存在する量で１対
１に対応すると考え、種々検討した結果得られたもので
あり、本発明にかかる非磁性セラミックテスは、Ｔｉ０
０７０〜９０モル％（但し、７０モル％を含まず）と残
部ＣａＯよりなる主成分１００重量部に対してＡｌ２Ｏ
３Ｏ．２〜４．０重量部を添加したことを特徴とする。
この範囲内において、熱膨張係数α（×１０−”／℃）
はＴＩＯ。７Ｏモル％（ＣａＯ３Ｏモル％）のα＝１０
０からＴｉＯ２９Ｏモル％（ＣａＯｌＯモル％）のα＝
８０まで直線的に変化するため、この範囲の熱膨張係数
を自由に選択できる。

またＡｌ。Ｏ３を添加することによつて、焼結が促進し
、気孔率が減少すると同時にＮ。Ｏ。はとしてＣａＯ，
ＴＩＯ。と化合物を作り、ＣａＯ，ＴＩＯ。の結晶粒径
を均質化し微細にするため桟械的強度を大きくする。
一さらに本発明にかかる非磁性セラミックスは、ＴＩＯ
。

７Ｏ〜９０モル％（但し、７０モル％を含まず）と残部
ＣａＯよりなる１００重量部に対してＡｌ２Ｏ３Ｏ．２
〜４．０重量部を添加したものに、さらに副成分として
ＳｉＯ２，ＭｇＯ，ＺｒＯ。，ＢａＯ，ＳｒＯのなかか
ら選ばれた少くとも１種以上でＡｌ。Ｏ３の一部を置換
したことを特徴とする。副成分としてＳｉＯ。，ＭｇＯ
，ＺｒＯ。，ＢａＯ，ＳｒＯの少なくとも１種以上でＡ
ｌ。Ｏ。の一部を置換することによつて母相のＴｉＯ。
相の結晶粒径を微細化し、しかも気化率を減少させるた
め焼結体の機械的強度を大きくし、加工時の耐チッピン
グ性を向上することができる。次に、ＴｉＯ。

（７０モル％を越え９０モル％以下）、ＣａＯ（３０モ
ル％未満１０モル％以上）と限定した理．由は、ＴｌＯ
２が７０モル％以下（従つてＣａＯ３Ｏモル％以上）に
なるとαが１００以上になり、ＴｉＯ２が９０モル％以
上（従つてＣａＯｌＯモル％以下）になるとαが８０以
下になつて、Ｎｉ−Ｚｎフェライトのα＝８０〜１００
×１０−’／゜Ｃとあわなくなるためである。−また、
Ａｌ。Ｏ。を０．２〜４．０重量部に限定した理由は０
．踵量部以下であると、ＣａＯ，ＴｉＯ２の結晶粒径の
均質化および微細化の効果がなく、４．０重量部以上に
なると、熱膨張係数の値が変化し、調整が困難になるた
めである。３なお、粉砕時にＡｌ。

Ｏ。製の容器およびボールを使用すると、条件にもよる
が０．踵量％程度は混入される。以下本発明について実
施例を上げ、具体的に説明する。実施例１ＴＩ０。

，ＣａＣ０。およびＡｌ。Ｏ。の原料粉末は純度９９．
９％以上のものを使用した。試料はそれぞれ第１表の組
成比になるように原料を配合し、ボールミルで湿式混合
した。乾燥後、粉砕しアルミナ質の焼成箱につめて、１
０００〜１１５０℃の温度で２〜３時間仮焼した。仮焼
粉は粉砕した後、１．０〜２』Ｑｄの圧力で成形した。
本焼成は１２８０〜１３８０℃の間で、大気中焼結した
。得られた試料の密度抗折力および熱膨張係数を測定し
、第１表に示した。表により、熱膨張係数は、ＴｌＯ２
の量ともに直線に小さくなり、この傾向はＮ。Ｏ３を０
．２〜４。０重量％添加しても変化のないことが明らか
である。

また、Ｎ。Ｏ３の添加によつて、気孔率が減少し、Ｃａ
Ｏ，ＴｉＯ２相の粒径が均質でしかも微細になるため抗
折力が１５〜１８ｋ９１−と無添加の場合の抗折力＜１
５ｋ９Ｉ−より大きくなることが明らかとなつた。実施
例２実施例１のＡｌ。

Ｏ。の一部を純度９９．９％のＳｉＯ。，ＺｒＯ。，Ｍ
ｇＯ，ＢａＯ，ＳｒＯの原料で第２表のように置換して
配台し実施例１と同様に試料を作製して、測定した結果
を第２表に示す。表より添加物の種類と量にかかわらず
、熱膨張係数はＴｉＯ。

の量とともに直線的に小さくなることがわかる。またＡ
ｌ。Ｏ。の一部をＳｉＯ。，ｚｒＯ２，ＭｇＯ，ＢａＯ
，ＳｒＯて置換することによつて母相のＴＩＯ。相の結
晶粒径が微細化し、しかも気孔率が減少するため抗折力
が２２〜２５ｋ９１−と大きく加工時の而寸チッピング
性が著しく改善できた。

第１図は、実施例１および実施例２の結果からＴｉＯ。

のモル％と熱膨張係数の関係を示したものである。図よ
り、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数８０〜１００（
×１０−’／℃）と一致する範囲は、ＴｉＯ。が９０〜
７０モル％の範囲であることがあきらかである。またＳ
ＩＯ。，ＺｒＯ３，ＭｇＯ，ＢａＯ，ＳｒＯ等の添加物
も４Ｗｔ％以下であれば、熱膨張係数をかえることなく
、結晶粒度の微細化、均質化、高密度化を図ることがて
きる。このため本発明によれば、従来のように、熱膨張
係数を調整するために、添加物を変える必要がなく、ま
た、Ｎｉ−Ｚｎフェライトとガラスボンディングをして
磁気ヘッドを組立てディスク上で走行テストを行つた楊
合、従来材と比較して摺動特性が著しく向上した。

【図面の簡単な説明】第１図は、ＴｉＯ２−ＣａＯ系におけるＴｉＯ２のモル
％と熱膨張係数を示す曲線図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ＴｉＯ＿２７０〜９０モル％（但し、７０モル％を
含まず）と残部ＣａＯよりなる主成分１００重量部に対
して、Ａｌ＿２Ｏ＿３０．２〜４．０重量部を添加した
ことを特徴とする磁気ヘッド用非磁性セラミックス。２ＴｉＯ＿２７０〜９０モル％（但し、７０モル％を
含まず）と残部ＣａＯよりなるもの１００重量部に対し
てＡｌ＿２Ｏ＿３０．２〜４重量部を添加したものに、
さらに副成分としてＳｉＯ＿２、ＭｇＯ、ＺｒＯ＿２、
ＢａＯ、ＳｒＯのなかから選ばれた少くとも１種以上で
Ａｌ＿２Ｏ＿３の一部を置換したことを特徴とする磁気
ヘッド用非磁性セラミックス。